Ускорители частиц

Ускорители частиц

Если заряженную частицу поместить в электромагнитное поле, она начнёт двигаться. Если создать сильное поле и организовать его таким образом, чтобы частица двигалась по спирали, её можно «разогнать» до очень высоких скоростей. Кому и зачем нужны частицы, обладающие огромной кинетической энергией?

Во-первых, учёным. Высокие скорости позволяют выйти на новый уровень – уровень ядерных реакций. Явления, которые происходят при взаимодействиях с участием ускоренных частиц, позволили учёным лучше понять глубинные свойства материи, изучить поведение элементарных частиц, понять, какие процессы происходили с нашей Вселенной в момент её рождения, – в общем, усовершенствовать научные знания об устройстве мира.

Во-вторых, ускорители заряженных частиц успешно применяются для решения насущных практических задач: стерилизации продуктов питания и медицинских препаратов (частицы просто-напросто уничтожают опасные микроорганизмы за счет высокой энергии), при лечении онкологических заболеваний («выжигание» злокачественных опухолей потоком излучения), в дефектоскопии материалов (для обнаружения критичных внутренних дефектов); и в других отраслях.

Первые ускорители

Английский физик Эрнест Резерфорд – первый авторитетный ученый, высказавший идею ускорителей в 1927 году на сессии Лондонского Королевского Общества. Однако еще за год до этого норвежец Рольф Видероэ сконструировал первый бетатрон. К сожалению, первый блин вышел комом – устройство не заработало из-за ошибок в расчётах.

Первым циклическим ускорителем стал циклотрон Лоуренса, построенный в 1931 году. С тех пор эта область техники непрерывно развивалась, и апогеем её развития стал Большой Адронный Коллайдер. Мало найдется людей, которые не слышали об этом аппарате: огромное кольцо периметром 27 километров, которое раскинулось под территорией Швейцарии и Франции.

Большой Адронный Коллайдер (англ. – Large Hadron Collider, сокр. – БАК). «Большим» он назван по понятной причине – длина его окружности составляет 26659 м, «адронным» – так как ускоряет адроны – частицы, состоящие из кварков, а «коллайдером» – из-за Рольф Видероэ Большой Адронный Коллайдер 9 того, что пучки ускоренных частиц летят навстречу друг другу и на определенном участке сталкиваются (англ. «collide» – «сталкиваться»). БАК построен в научно-исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований недалеко от Женевы. На 2009 год БАК – самый крупный ускоритель в мире.

Рольф Видероэ

(Rolf Wideröe, 11 июля 1902 — 11 октября 1996) — норвежский физик, автор многих работ в области физики ускорителей.

Видероэ первым предложил идею создания бетатрона. И в 1926 году сконструировал его, однако он не заработал из–за ошибок в расчёте удержания и фокусировки пучка.

Тем не менее, работа Видероэ имела решающее значение для последователей: в 1940 году, пользуясь его наработками, американский физик Дональд Керст запустил первый в мире бетатрон.

Другие важнейшие работы Видероэ посвящены разработке циклотрона, методам линейного ускорения, радиотерапии рака, теории синхротронов и др.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить